7. 2. Подбор скважинного оборудования «ручной»

1. Плотность смеси: ρсм=(ρвb+ρ(1-b))(1-Г)+ρгГ= =(1180⋅0,44+901(1-0,44))(1-0,3)+1,2⋅ 0,1=716,75 кг/м. куб [1]

2. Забойное давление при заданном дебите: Pзаб=Pпл-Q/kпрод= =14,5-9/1,05=5,93 МПА [1]

3. Глубина расположения динамического уровня: Ндин=Lскв-Pзаб/ρсм⋅g=1570-5,93/716,75⋅ 9,81=727 м. [1]

4. Давление на приеме насоса: Pпр=(1-0,3)Pнас=8,2⋅0,7=5,74МПА

5. Глубина подвески насоса: L=Hдин+Pпр/ ρсм⋅g= =727+5740000/716,752⋅9,81=1534 м.

Типоразмер базового скважинного оборудования по ГОСТ Р51896 – 2002

Выбираем: 60 – ННБД1 – 44/18

Диаметры штанг: d1=0,019 м ; d2=0,022 м.

Qид=1440⋅n⋅η⋅S(Fнас1.-Fнас2.)=1440⋅4,5⋅2,5⋅(0,044-0,032)=10,08 м. куб/сут

Pmax=(Pшт+Pж)1,15

Pшт=ρшт(l1⋅0,785d1+l2⋅0,785d2)9(1-ρж/ρст)=7900(1068⋅0,785⋅0,019=502⋅0,785⋅0.022)9(1-716,752/7900)=31,7 кН

Pж=( ρжgH+Pбуф)Fнас=(716,75⋅9,81⋅727+1000000) ⋅0,012=7,3 кН

Pmax=(31,7+7,3)1150=44,85 кН

Pмин=28кН

Pmax привода=1,3 Pmax=58,305 кН

Выбираем: 7СК8 – 3,5 – 4000 S=3 n=5,5

Pвибр= α⋅mѠ

mѠ= =0,34

[1]

[1]

Sp=3-(0,03+0,014)=2,956 м

Q=2,956⋅1440⋅0,855⋅0,785⋅(0,044-0,018) ⋅0,026=9,78 м. куб/сут

8. 3. Подбор колонны штанг

[1]

[1]

[1]

Максимальные напряжения

[1]

Амплитудные напряжения

Сталь для штанг 15Н3МА ГОСТ 4543-71

9. 4. Место установки канатной штанги и ее длина

Из инклинограммы «Шагирто – Гожанского» месторождения. Начало зарезки бокового ствола, приходится на длину НКТ Lнач. искр=1069 м. Глубина подвески насоса Lподвески насоса=1276 м. компоновка тяжелого низа штанг (из ручного расчета lтяж. низа= 36 м. (L одной штанги равна 8 м) принимаем тяжелый низ = 40 м.

Длина канатной штанги L канат. штанг= 1276 -40-1069=167м.

Принимаем 250 м.

Канатная штанга будет устанавливаться на длине 986 м. и протяженность ее составит 250 м.

5. Расчет штока на прогиб

Расчет штока на прогиб необходимо провести ввиду того, что при эксплуатации в боковом стволе скважины (угол достигает 55°) насосного оборудования, из-за достаточной стрелы прогиба, будет происходить интенсивный износ механического уплотнетнения. Для его устранения на расчетной длине необходимо смонтировать центраторы.

1. Вес штока в пластовом флюиде:

– ускорение свободного падения

– плотность пластового флюида

– масса штока

– объем штока

2. Условие прочности при изгибе по максимальному нормальному напряжению:

[15]

– расчетное сопротивление стали;

– момент сопротивления круглого сечения штока

3. Требуемый диаметр штока равен:

[15]

4. Момент инерции поперечного сечения равен:

[15]

5. Прогиб штока

[14]

– вес штока в пластовом флюиде

6. Максимальный прогиб штока

[14]

7. Проверка жесткости балки. Условие жесткости:

для стальных конструкций величина допускаемого прогиба определяется из следующего условия:

[15]

– вылет штока

Следовательно, величина допускаемого прогиба штока равна

Условия жесткости штока выполняются.

11. ВЫВОД

Из ручного расчета и расчета программы «автотехнолог»

В качестве привода, будет использован балансирный станок качалка «7СК8 – 3,5 – 4000» ГОСТ 5866 – 76 (S=2,95 м; n= 4,98 об/мин).

В качестве насоса, будет использован насос «60 – ННБД1 – 44/18» ГОСТ – Р 51896 – 2002 (Теоретическая подача (при n=5 об/мин и S=3 м) равна 23,8 м. куб/сут. Глубина спуска равна 1276 м. Диаметр шарика 24 мм. Длина хода плунжера (штока) 3000 мм.

В качестве штанг, будут использованы «19 и 22» ГОСТ 13877 – 80 материал штанг «Сталь 15Н3МА» ГОСТ 4543-71. Канатная штанга будет установлена на длине 986 м. протяженностью (L=250 м). Длина тяжелого низа равна 40 м.